Comment fonctionne une centrale nucléaire ?
Summary
TLDRElectrabel exploite sept unités nucléaires qui produisent la moitié de la consommation électrique de la Belgique sans émettre de CO2. Le fonctionnement est basé sur la réaction de fission de l'uranium 235, qui, sous l'effet de neutrons, génère de la chaleur pour transformer l'eau en vapeur. Cette vapeur actionne des turbines, qui activent des alternateurs pour produire de l'électricité. Le processus comprend trois circuits d'eau séparés, avec des générateurs de vapeur et des condenseurs pour refroidir la vapeur et la recycler. L'eau de refroidissement est principalement rejetée dans les rivières.
Takeaways
- 🌐 Electrabel possède sept unités nucléaires qui produisent la moitié de la consommation électrique de la Belgique sans émettre de CO2.
- 🔄 La centrale nucléaire fonctionne de manière similaire à une centrale thermique classique, avec la transformation de l'eau en vapeur pour actionner une turbine et un alternateur.
- ⚫ L'oxyde d'uranium, un combustible fissile, est utilisé dans les centrales nucléaires pour la production de la chaleur nécessaire à la vaporisation de l'eau.
- 🔌 Les éléments combustibles sont des pastilles d'oxyde d'uranium comprimées et placées dans des crayons de combustible enfermés dans une cuve de réacteur en acier.
- 🔒 La cuve du réacteur est fermée hermétiquement pour permettre le démarrage d'une réaction en chaîne contrôlée par la fission nucléaire.
- ⚗️ La réaction en chaîne est déclenchée par la libération de neutrons lors de chaque fission, qui provoque d'autres divisions d'atomes d'uranium.
- 🚰 Le réacteur à eau sous pression utilise l'eau chauffée par la fission pour générer de la vapeur sans passer à l'état liquide, grâce à une pression élevée.
- 🔄 Le circuit primaire, secondaire et tertiaire sont séparés pour assurer la sécurité et l'efficacité du processus de production d'électricité.
- 🌡️ La vapeur générée par le circuit secondaire chauffe l'eau du circuit tertiaire, qui est ensuite refroidie dans une tour de refroidissement avant d'être reconduite au condenseur.
- 💧 L'eau de refroidissement provenant de la rivière est utilisée pour refroidir la vapeur et est presque entièrement recyclée, avec une petite partie évaporant dans la tour.
- 🌿 La quasi-totalité de l'eau est rejetée dans les rivières après avoir été utilisée, avec une petite quantité d'eau vaporisée dans la tour de refroidissement.
Q & A
Combien d'unités nucléaires gère Electrabel et combien de ces unités sont situées à Tihange?
-Electrabel gère sept unités nucléaires, dont quatre à Doel et trois à Tihange.
Quelle part de la consommation électrique de la Belgique est produite par les unités nucléaires d'Electrabel?
-Les unités nucléaires d'Electrabel produisent la moitié de la consommation électrique de la Belgique.
Comment une centrale nucléaire est-elle similaire à une centrale thermique classique?
-Une centrale nucléaire fonctionne comme une centrale thermique classique en utilisant la chaleur pour transformer l'eau en vapeur, qui entraîne une turbine et permet ainsi à un alternateur de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique.
Quel type de combustible est utilisé dans les centrales nucléaires pour la fission?
-Les centrales nucléaires utilisent de l'oxyde d'uranium fissile sous forme de pastilles de combustible.
Comment est organisé le combustible oxyde d'uranium dans les centrales nucléaires?
-L'oxyde d'uranium est comprimé en pastilles et placé dans des crayons de combustible, qui sont ensuite assemblés pour former des éléments combustibles immergés dans une cuve de réacteur.
Quel est le rôle des barres de contrôle dans une réaction nucléaire?
-Les barres de contrôle absorbent l'excès de neutrons et contrôlent la réaction en chaîne pour qu'elle se déroule de manière contrôlée.
Comment est la cuve du réacteur protégée?
-La cuve du réacteur est en acier avec une épaisseur de 20 cm et est fermée hermétiquement sous l'eau.
Quels sont les trois circuits d'eau d'une centrale nucléaire à eau sous pression?
-Les trois circuits d'eau sont le circuit primaire, le circuit secondaire et le circuit tertiaire, chacun ayant un rôle distinct dans le processus de production d'électricité.
Quelle est la température de l'eau dans le réacteur à eau pressurisée?
-La température de l'eau dans le réacteur à eau pressurisée est de 320 degrés Celsius.
Comment la vapeur est-elle utilisée pour produire de l'électricité?
-La vapeur actionne une ou plusieurs turbines à vapeur, qui tournent très rapidement et entraînent un alternateur pour produire de l'électricité.
Quel est le rôle du condenseur dans le cycle de refroidissement de la vapeur?
-Le condenseur permet à la vapeur du circuit secondaire de se condenser en eau à nouveau, en utilisant l'eau de refroidissement du circuit tertiaire, qui est ensuite renvoyée aux générateurs de vapeur pour recommencer le cycle.
D'où vient l'eau de refroidissement utilisée dans le circuit tertiaire?
-L'eau de refroidissement provient de rivières, dans ce cas de l'Escaut et de la Meuse.
Quel est le sort de l'eau rejetée après le cycle de refroidissement?
-La quasi totalité de l'eau rejetée après le cycle de refroidissement est renvoyée dans l'Escaut et la Meuse, avec une petite partie étant évaporée dans la tour de refroidissement sous forme de vapeur d'eau.
Outlines
🔋 Fonctionnement d'une centrale nucléaire
Cette partie du script explique le fonctionnement général d'une centrale nucléaire, en la comparant à une centrale thermique classique. Elle détaille le processus de production d'énergie électrique à partir de la vapeur générée par la fission nucléaire, sans émission de CO2. Le script met l'accent sur l'utilisation d'oxyde d'uranium fissile, la transformation en pastilles et l'insertion dans des crayons de combustible, ainsi que le contrôle de la réaction en chaîne pour assurer une production d'énergie sûre et contrôlée.
Mindmap
Keywords
💡centrale nucléaire
💡fission nucléaire
💡alternateur
💡crayons de combustible
💡réacteur nucléaire
💡réaction en chaîne
💡barres de contrôle
💡circuit primaire
💡générateurs de vapeur
💡tour de refroidissement
Highlights
Electrabel possède sept unités nucléaires qui produisent la moitié de la consommation électrique de la Belgique sans émettre de CO2.
Une centrale nucléaire fonctionne de manière similaire à une centrale thermique classique, mais utilise la fission nucléaire pour produire de la chaleur.
L'oxyde d'uranium est utilisé comme combustible fissile dans les centrales nucléaires.
Le combustible est compressé en pastilles et placé dans des crayons de combustible.
La cuve du réacteur, en acier de 20 cm d'épaisseur, est sous l'eau et fermée hermétiquement.
La fission nucléaire est déclenchée par la bombardement d'uranium avec des neutrons, libérant d'autres neutrons et créant une réaction en chaîne.
La réaction en chaîne doit être contrôlée pour éviter une surchauffe.
L'acide borique dans l'eau et les barres de contrôle absorbent l'excès de neutrons pour contrôler la réaction.
Les centrales à eau sous pression, comme celles d'Electrabel, ont trois circuits d'eau séparés.
Le circuit primaire chauffe l'eau au point de ne pas produire de vapeur, en raison de la haute pression.
La chaleur du circuit primaire est transférée au circuit secondaire via un échangeur de chaleur.
La vapeur générée actionne les turbines à vapeur, qui à leur tour entraînent des alternateurs.
Les transformateurs augmentent la tension de l'électricité produite pour minimiser les pertes pendant la distribution.
Le condenseur permet de refroidir la vapeur et de la recondense en eau pour être réutilisée.
L'eau de refroidissement provenant de l'Escaut et de la Meuse est utilisée pour refroidir la vapeur.
La tour de refroidissement utilise l'effet de cheminée naturel pour refroidir l'eau de refroidissement.
La quasi-totalité de l'eau est recyclée, avec seulement une petite partie rejetée dans l'environnement sous forme de vapeur d'eau.
Transcripts
electrabel dispose de sept unités
nucléaires 4 à 12 et 3 à tihange qui
produisent ensemble la moitié de la
consommation électrique de la belgique
sans émettre de co2 mais comment
fonctionne exactement une centrale
nucléaire une centrale nucléaire
fonctionne un peu comme une centrale
thermique classique
l'eau est transformée en vapeur qui
entraîne une turbine et fait ainsi
fonctionner en alternateur c'est
alternateur convertit l'énergie
mécanique en énergie électrique
seule la chaleur qui transforme l'eau en
vapeur et produite par la fission
nucléaire et non par la combustion de
charbon de gaz naturel ou de biomasse ou
les centrales nucléaires le doubs les
clients ge utilise de l'oxydé d'uranium
fissiles l'oxydé d'uranium est comprimée
en pastilles de combustibles et placés
dans des crayons de combustible seller
plusieurs crayon forme à leur tour des
éléments combustibles qui sont immergés
dans une cuve de réacteurs en acier de
20 cm d'épaisseur sous l'eau la cuve du
réacteur est ensuite fermez
hermétiquement le fractionnement de
l'uranium peut maintenant commencer cela
se fait en les bombardant de notre ont
deux ou trois neutrons sont libérés à
chaque fichier
celle ci provoque à leur tour de
nouvelles divisions et vont ainsi créer
une réaction en chaîne dans un réacteur
nucléaire
il est important cette réaction en
chaîne se déroule de manière contrôlée
après chaque fission un seul neutrons
libéré peut provoquer une nouvelle
fiction l'acide borique dans l'eau de la
cuve du réacteur et les barres de
contrôle
abc absorbe l'excès de notre la chute de
toutes les barres de contrôler
simultanément un rec la réaction en une
perte de 3 secondes une centrale
nucléaire avec un réacteur à eau sous
pression comme adoul étiage dispose de
trois circuits d'eau complètement séparé
un circuit primaire en circuit
secondaire un circuit tertiaire dans le
circuit primaire
la chaleur dégagée lors de la fission
des noyaux d'uranium chauffe l'eau du
réacteur à une température de 3 120
degrés celsius le régulateur de pression
maintien tout sous haute pression
de sorte que l'eau ne bout pas on les
forme pas de vapeur d'où le nom de
réacteurs à eau pressurisée l'eau chaude
est ensuite envoyée via le circuit
primaire vers un échangeur de chaleur et
les générateurs de vapeur il s'agit d'un
réservoir cylindrique avec des milliers
de tuyaux en forme de u inversé
l'eau s'écoule à travers ses tuyaux et
une fois sa chaleur vers l'eau du
circuit secondaire qui s'écoule le long
de l'extérieur des tuyaux cela chauffe
et se transforme en vapeur
la vapeur provenant des générateurs de
vapeur actionne une ou plusieurs
turbines à vapeur
il s'agit d'une série de palme et sur un
axe en raison de la grande pression de
la vapeur
l'acce tourner très rapidement la
turbine entraîne alors un alternateur
qui produit finalement de l'électricité
un peu comme la dynamo d'un vélo
les transformateurs augmente la tension
à la sortie de l'alternateur pour
fournir l'électricité aux utilisateurs
avec le moins de pertes possibles pour
se refroidir à nouveau la vapeur
provenant des turbines passe à travers
un condenseur long de refroidissement du
circuit tertiaire s'écoule à travers les
tubes du condenseur adoul cette eau de
refroidissement provient de l'escaut et
à viande de la meuse la vapeur du
circuit secondaire se condense ainsi en
dons et est renvoyé aux générateurs de
vapeur qui va à nouveau créé la vapeur
l'eau de refroidissement chauffé est à
son tour acheminés vers la tour de
refroidissement
là elle se refroidit au contact des
courants d'air ascendants
c'est l'effet de cheminée naturelle pour
ainsi dire la majeure partie de cette
eau est collectée dans un bassin au bas
de la tour de refroidissement oui
renvoyé au condenseur la quasi totalité
de l'eau est ensuite rejetée dans
l'escaut où la meuse
seule une petite partie la tour de
refroidissement sous forme de vapeur
d'eau
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